叠片装置及串焊机的制作方法

本发明涉及一种光伏设备领域，尤其涉及一种叠片装置及串焊机。

背景技术

随着光伏组件产品的日益兴起，带来了我国的太阳能产业的快速发展。随着我国制造工业的不断快速发展，使得光伏组件封装、硅片加工以及晶体硅太阳电池制造上都获得了很大的突破与改进。

串焊机是传统光伏组件生产过程中的核心设备之一，其是将单个电池片通过互联条连接成电池串的设备，这种传统连接方式会使电池片与电池片之间会留有空隙，同时被互联条遮挡的部分无法接收到阳光，从而导致整个传统光伏组件的面积利用率较低，从而降低了光伏组件的光电转换效率。为此出现了一种新的叠瓦光伏组件，其采用叠瓦技术原理，将传统大小的电池片先切割成小片，再将小片重新排列，以叠瓦方式重叠固定，不使用互联条连接，增加了组件单位面积上的功率。

针对这种新型叠瓦光伏组件，传统的串焊机已经不能适合新的生产工艺，目前这种新型叠瓦光伏组件的生产过程中，叠片的过程通常是通过机器人来堆叠，这种方式成本很高，大大增加了生产制造的成本。

技术实现要素：

为了解决相关技术中由于采用机器人堆叠电池片导致生产成本高的问题，本发明提供了一种叠片装置，能通过机械结构间的配合，达到代替机器人叠片的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种叠片装置，包括用于吸取和释放电池片的吸取部以及用于固定取料位置和放料位置的定位部，定位部包括至少两套叠串机构，吸取部包括至少两套吸取机构，每一个吸取机构配套安装在一个叠串机构上，各吸取机构在所对应的叠串机构的带动下做相互靠近和相互远离运动。

通过定位部将叠串装置取片位置和放料位置进行精确定位，再通过吸取部实现电池片的吸取和放置，每一个吸取机构配套安装在一个叠串机构上，各吸取机构在所对应的叠串机构的带动下做相互靠近和相互远离运动的设计使叠片装置能同时堆叠多片电池片的效果。

可选的，定位部还包括固定架和导向机构，导向机构固定安装在固定架上，叠串机构滑动安装在导向机构上。

通过固定架的固定保证了整个定位部的稳定性，导向机构的设计能使叠串机构运动的更加顺畅和精确。

可选的，定位部还包括用于固定取料位置的取料定位机构和用于固定放料位置的放料定位机构，取料定位机构和放料定位机构均安装在固定架上。

通过取料定位机构和放料定位机构分别对叠串机构进行定位，更加精确地保证了取料时和放料时位置。

可选的，放料定位机构包括第一驱动器和撞钉，撞钉固定安装在叠串机构上并设置为可拆卸式，第一驱动器的固定端与固定架固定连接，第一驱动器的活动端推动撞钉以带动各个吸取机构向远离第一驱动器固定端的方向运动以实现相互靠近。

第一驱动器与撞钉的设计从机械结构上精准确定了放料时叠串机构的位置，从而确保了电池片在叠片时能处于一个恒定的相对位置，撞钉可拆卸式的设计便于在生产前能根据叠片的工艺参数进行更换和调整。

可选的，取料定位机构包括第二驱动器、凸轮组件、凸轮随动组件和取料限位块，第二驱动器的固定端与固定架固定连接，第二驱动器的活动端与凸轮组件连接并带动凸轮组件运动，每一个取料限位块分别固定安装在一个叠串机构上，凸轮随动组件上配置有用于卡住取料限位块的卡槽，凸轮随动组件与凸轮组件配合安装，以在凸轮组件带动凸轮随动组件运动后取料限位块被卡入卡槽内。

通过第二驱动器带动凸轮组件，凸轮随动组件跟随凸轮组件运动，实现凸轮随动组件通过卡槽卡住取料限位块的效果，从而保证取料时叠串机构位置的固定。

可选的，凸轮组件包括平面凸轮和凸轮驱动块，凸轮驱动块与第二驱动器的活动端固定连接，平面凸轮固定安装在凸轮驱动块上。

平面凸轮的设计简单实用，通过凸轮驱动块带动平面凸轮动作使结构更加稳固。

可选的，凸轮随动组件包括圆形随动器、滚子和从动板，圆形随动器和滚子分别安装在从动板的两个相对侧面上，圆形随动器滚动安装在平面凸轮上，滚子成对设置，每对滚子之间形成所述卡槽。

通过圆形随动器在平面凸轮上滚动从而带动凸轮随动组件整体运动，滚子成对设置的设计既形成了卡槽又便于取料限位块进入卡槽。

可选的，叠串机构包括叠串板和至少一个弹力件，叠串板滑动安装在导向机构上，每个叠串板上安装有弹力件，且弹力件向相邻的另一叠串板延伸。

通过滑动安装在导向机构的叠串板保证了运动的稳定性，弹力件的设计便于叠串板回到原来位置。

可选的，吸取机构包括气动滑台和吸盘组件，吸盘组件固定安装在气动滑台的活动端上，气动滑台的固定端与叠串机构固定连接，气动滑台带动吸盘组件上下运动，气动滑台上配置有用于调节气动滑台行程的调节器。

通过气动滑台带动吸盘组件运动实现电池片的吸取和放置，通过调节器调节气动滑台的行程实现了在叠片之前预先将电池片位置固定的效果。

可选的，一种串焊机包括上述叠片装置，该串焊机还包括用于提供电池片的供料装置、用于输送电池片的输送装置和用于加热电池片的加热装置。

通过供料装置提供电池片，叠片装置将电池片从供料装置取出后进行堆叠，输送装置输送电池片，加热装置将相邻电池片加热连接形成电池串。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明一个实施例提供的一种叠片装置的结构示意图；

图2是图1所示的叠片装置中定位部的结构示意图；

图3是图2所示的定位部的俯视图；

图4是图1所示的叠片装置中叠串组件的结构示意图；

图5是图1所示的叠片装置中吸取机构的结构示意图；

图6a是图1所示的叠片装置在非取料位时平面凸轮和圆形随动器的位置关系示意图；

图6b是图1所示的叠片装置在非取料位时凸轮随动组件和取料限位块的位置关系示意图；

图7a是图1所示的叠片装置在取料位时平面凸轮和圆形随动器的位置关系示意图；

图7b是图1所示的叠片装置在取料位时凸轮随动组件和取料限位块的位置关系示意图；

图8是图1所示的叠片装置在取料位时的示意图；

图9是图1所示的叠片装置在放料位时的示意图。

具体实施方式

下面将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

针对新型叠瓦光伏组件，传统的串焊机已经不能适合新的生产工艺，目前这种新型叠瓦光伏组件的生产过程中，叠片的过程通常是通过机器人来堆叠，这种方式成本很高，大大增加了生产制造的成本。

因此，本发明的目的在于提供一种叠片装置，其能够通过机械结构间的配合，达到代替机器人堆叠的效果。下面结合图1至图9对叠片装置的结构进行举例说明。

图1是本发明一个实施例提供的一种叠片装置的结构示意图，该叠片装置用于吸取和释放电池片的吸取部10以及用于固定取料位置和放料位置的定位部20，定位部包括至少两套叠串机构21，吸取部10包括至少两套吸取机构11，每一个吸取机构11配套安装在一个叠串机构21上，各吸取机构11在所对应的叠串机构21的带动下做相互靠近和相互远离运动。本实施例采用了5套叠串机构21的方式，每次对5片电池片进行堆叠，可选的，叠串机构21的数量也可以为2、3、4、……、10、11、12套等，这里不对叠串机构的数量多加限定。

如图2所示，其是图1所示的叠片装置中定位部20的结构示意图，为了更加清楚地描述，图中省略了一套叠串机构。定位部20还包括固定架22、导向机构23、取料定位机构24和放料定位机构25，用于固定取料位置的取料定位机构24和用于固定放料位置的放料定位机构25均安装在固定架22上，导向机构23固定安装在固定架22上，叠串机构21滑动安装在导向机构23上。可选的，导向机构可以为导向轴。放料定位机构25包括第一驱动器251和撞钉252，撞钉252固定安装在叠串机构21上并设置为可拆卸式，第一驱动器251的固定端与固定架固定连接，第一驱动器251的活动端推动撞钉252以带动各个吸取机构11向远离第一驱动器251的固定端的方向运动以实现相互靠近。

可选的，吸取机构11包括气动滑台111和用于吸取和放置电池片的吸盘组件112，吸盘组件112固定安装在气动滑台111的活动端上，气动滑台111的固定端与叠串机构21固定连接，气动滑台111带动吸盘组件112上下运动，气动滑台111上配置有用于调节气动滑台111行程的调节器（如图5所示）。在本实施例中，通过调节调节器，将各个气动滑台111的伸出距离设置为相同，缩回距离设置为阶梯状增加，具体参数可根据现场实际情况调节。

可选的，叠串机构21包括叠串板211和至少一个弹力件212，叠串板211滑动安装在导向机构23上，每个叠串板211上安装有弹力件212，且弹力件212向相邻的另一叠串板211延伸（如图4所示）。在本实施例中，第一驱动器251的活动端推动撞钉252以带动各个叠串机构21相互靠近，直至相邻两个叠串机构21的撞钉252头尾紧密接触，该位置即为叠片装置的放料位置，相邻两个电池片之间的重合距离或者间隙可通过更换不同长度的撞钉252来实现切换。放片完成后第一驱动器251缩回，叠串机构21依靠弹力件212提供的弹力相互分开，当然叠串机构21也可以通过第一驱动器251或者其它动力装置驱动，达到相互分开的效果，这里不对叠串机构21的分开方式多加限定。

如图3所示，其是图2所示的定位部的俯视图，其中，取料定位机构24包括第二驱动器241、凸轮组件242、凸轮随动组件243和取料限位块244，第二驱动器241的固定端与固定架22固定连接，第二驱动器241的活动端与凸轮组件242连接并带动凸轮组件242运动，每一个取料限位块244分别固定安装在一个叠串机构21上，凸轮随动组件243上配置有用于卡住取料限位块244的卡槽，凸轮随动组件243与凸轮组件242配合安装，以在凸轮组件242带动凸轮随动组件243运动后取料限位块244被卡入卡槽内。可选的，凸轮组件242包括平面凸轮2421和凸轮驱动块2422，凸轮驱动块2422与第二驱动器241的活动端固定连接，平面凸轮2421固定安装在凸轮驱动块2422上。可选的，凸轮随动组件243包括圆形随动器2431、滚子2432和从动板2433，圆形随动器2431和滚子2432分别安装在从动板2433的两个相对侧面上，圆形随动器2431滚动安装在平面凸轮2421上，滚子2432成对设置，每对滚子2432之间形成所述卡槽。

下面结合图3、图6和图7对取料定位机构24的动作原理进行说明。图6a是图1所示的叠片装置在非取料位时平面凸轮2421和圆形随动器2431的位置关系示意图，图6b是叠片装置在非取料位时凸轮随动组件243和取料限位块244的位置关系示意图，此时圆形随动器2431位于平面凸轮2421的低面上，从动板2433相对侧面上的滚子2432处于取料限位块244的下方，滚子2432的位置不会与取料限位块244的运动轨迹干涉。图7a是图1所示的叠片装置在取料位时平面凸轮2421和圆形随动器2431的位置关系示意图，图7b是叠片装置在取料位时凸轮随动组件243和取料限位块244的位置关系示意图，此时圆形随动器2431位于平面凸轮2421的高面上，从动板2433相对侧面上的滚子2432将取料限位块244卡入卡槽中，通过这种机械固定的方式保证叠片装置的取料位置的准确性。取料定位机构24的具体动作流程如下：当叠片装置到达预定的取片位置后，第二驱动件241伸出，带动凸轮组件242运动，在这一过程中圆形随动器2431从平面凸轮2421的低面移动到平面凸轮2421的高面，从而带动从动板2433及从动板2433上的滚子2432上升，并将取料限位块244通过卡槽卡住，待取料结束后，第二驱动件241缩回，圆形随动器2431回到平面凸轮2421的低面上，滚子2432也下降至取料限位块244的下方。为了使圆形随动器2431能更加快速顺利地回到平面凸轮2421的低面，可在凸轮随动组件243与固定架22之间设置拉簧，拉簧提供向下的拉力，方便凸轮随动组件243回原位。

在本实施例中，叠片装置的动作流程如下：

1、叠片装置到达预定的取料位置后，取料定位机构运动，第二驱动件伸出，将取料限位块卡入滚子之间的卡槽；

2、气动滑台伸出，吸盘组件将电池片吸起（如图8所示）；

3、气动滑台缩回，由于预先调节过气动滑台的行程，所以此时电池片之间已存在高低差；

4、放料定位机构运动，第一驱动件推动撞钉运动至相邻撞钉间紧密接触（如图9所示）；

5、气动滑台再次伸出，吸盘组件将电池片放置于预先设定的放片位置；

6、气动滑台缩回，各机构回位。

本实施例中，第一驱动件和第二驱动件均为气缸，当然也可以是电机、电缸等这里不对第一驱动件和第二驱动件的种类多加限定。

在一种可实现的实施方式中，叠片装置与驱动装置或者机器人连接，通过驱动装置或者机器人带动叠片装置进行x、y、z方向的运动，以此来达到叠片装置从取片位置取片后移动至相距较远的放片位置进行放片的目的。

本实施例中的串焊机包括上述的叠片装置，该串焊机还包括用于提供电池片的供料装置、用于输送电池片的输送装置和用于加热电池片的加热装置。通过供料装置提供电池片，叠片装置将电池片从供料装置取出后进行堆叠，输送装置输送电池片，加热装置将相邻电池片加热连接形成电池串。该实施例的串焊机的其他机构并非本发明要重点论述的内容，在此只做简述。

综上所述，本申请实施例提供的一种叠片装置通过定位部将叠串装置取片位置和放料位置进行精确定位，再通过吸取部实现电池片的吸取和放置，每一个吸取机构配套安装在一个叠串机构上，各吸取机构在所对应的叠串机构的带动下做相互靠近和相互远离运动的设计使叠片装置能同时堆叠多片电池片的效果。

需要补充说明的是，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。另外，文中所讲的“至少两个”包括两个或两个以上。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。